電子部品：時定数の計算

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コンデンサを充電するのに要する時間を正確に知ることは、コンデンサを正しく使用するための鍵の1つですあなたの電子回路では、RC時定数を計算することによってその情報を得ることができます。

コンデンサに電圧をかけると、コンデンサが完全に充電されるのに少し時間がかかります。この間、コンデンサに電流が流れます。同様に、コンデンサに負荷をかけて放電すると、コンデンサが完全に放電するのに少し時間がかかります。

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コンデンサが充電されると、電圧源からコンデンサに電流が流れます。ほとんどの回路では、コンデンサと直列に抵抗が働いています。

コンデンサ充電回路。コンデンサが抵抗を介して充電する速度は、

RC時定数（ RC は抵抗コンデンサを表します）と呼ばれます。抵抗値をオーム単位でファラド単位の容量で掛け算するだけで計算できます。式は次のとおりです。 <！例えば、抵抗が10kΩ、容量が100μFであるとする。乗算を行う前に、まずμFをファラドに変換する必要があります。 1つのμFは100万分の1のファラドであるため、μFを100万で割ってμFをファラドに変換することができます。したがって、100μFは0.0001Fに相当します.10kΩと0.0001Fを掛け合わせると、1秒の時定数が与えられます。 <！ - 3 - >

RC時定数を大きくしたい場合は、抵抗または容量のいずれか、またはその両方を大きくすることができます。また、抵抗と容量値の組み合わせを無限に使用して、希望のRC時定数に達することができます。例えば、抵抗およびキャパシタンスの以下の組み合わせはすべて、1秒の時定数をもたらす。【数9】抵抗999キャパシタンス999kΩ99900μF 【数9】【数10】【数10】【数10】【数10】【数10】【数10】 RC時定数の各インターバルでは、コンデンサは満充電に近づくにつれて63.2％移動します。例えば、第1の間隔の後、キャパシタ電圧はバッテリ電圧の63.2％に等しい。したがって、バッテリ電圧が9Vの場合、コンデンサ電圧は最初のインターバル後6V未満になり、完全に充電されてからわずか3V以上離れたままになります。第2の時間間隔において、コンデンサは、電池電圧の9V全体ではなく、63.2％を取り出すが、始動充電（6Vの直下）と第3時間の間の差の63.2％バッテリ電圧（9 V）。したがって、コンデンサの電荷は2つの追加の電圧のちょうど上に拾い上げ、約8Vまで上昇させる。このプロセスは繰り返される。各時間間隔で、コンデンサはその開始電圧と総電圧理論的には、コンデンサは完全に充電されることはありません。なぜなら、各RC時定数が経過すると、コンデンサは残っている利用可能な電荷のパーセンテージだけをピックアップするからです。しかし、ほんの数時定数のうちに、容量は完全充電に非常に近くなります。